CN115605988A - 晶片支承装置 - Google Patents

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Abstract

一种晶片支承装置，其具备电介质基板和设置于电介质基板的内部的RF电极。RF电极被分割为沿电介质基板的平面方向排列的多个区电极。并且具有连接多个区电极彼此的短路部件和从电介质基板的背面侧连接于短路部件的主供电棒。

Description

晶片支承装置
技术领域
本发明涉及一种晶片支承装置。
本申请根据2020年6月29日在日本申请的日本特愿2020-111803号主张优先权，在此援用其内容。
背景技术
作为用于半导体制造装置的晶片支承台，已知有在陶瓷基体的内部内置有等离子体产生用的RF电极和加热器电极的结构(例如，参考专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开第2018/163935号
发明内容
发明要解决的技术课题
随着半导体制造装置中的晶片处理温度的上升，要求晶片支承装置应对高温。例如，对在400℃以上的高温下的晶片处理中使用的晶片支承装置要求能够承受因各部的热膨胀率差而产生的热应力的可靠性。并且，随着对RF电极输入的电力变大，由RF电极的局部发热引起的破损也成为问题。
本发明的目的在于提供一种高温使用时的可靠性优异的晶片支承装置。
用于解决技术课题的手段
根据本发明的第一方式，提供一种晶片支承装置，其具备电介质基板和设置于所述电介质基板的内部的RF电极。所述RF电极被分割为沿所述电介质基板的平面方向排列的多个区电极。并且具有连接所述多个区电极彼此的短路部件和从所述电介质基板的背面侧连接于所述短路部件的主供电棒。
本发明的第一方式的晶片支承装置优选包含以下叙述的特征。还优选将以下的特征根据需要组合两个以上。
所述RF电极可以设为俯视时被分割为相对于所述电介质基板的中心位置沿径向排列的多个所述区电极的结构。
所述RF电极可以设为俯视时被分割为相对于所述电介质基板的中心位置沿周向排列的多个所述区电极的结构。
所述RF电极可以设为被分割为具有均等面积的多个所述区电极的结构。
所述短路部件可以设为如下结构，其具有：多个供电销，从所述多个区电极分别向所述电介质基板的背面侧延伸，并露出于所述电介质基板的背面；及短路电极，位于所述电介质基板的背面，连接所述多个供电销彼此，并且连接于所述主供电棒。
所述短路电极可以设为以挠曲的状态固定于所述多个供电销的结构。
可以设为如下结构：在所述电介质基板的内部具有加热器电极和静电吸附电极，所述加热器电极位于比所述RF电极更靠所述电介质基板的背面侧的位置，所述静电吸附电极位于比所述RF电极更靠所述电介质基板的晶片载置面侧的位置。
发明效果
根据本发明的一个方式，提供一种高温使用时的可靠性优异的晶片支承装置。
附图说明
图1是表示具备实施方式的静电吸盘装置的等离子体处理装置的优选例的概略剖视图。
图2是表示实施方式的RF电极及短路部件的优选例的概略俯视图。
图3是表示变形例的静电吸盘装置的优选例的概略剖视图。
具体实施方式
以下，参考图1及图2对作为本发明的晶片支承装置的优选实施方式的静电吸盘装置的优选例进行说明。另外，在以下的所有附图中，为了使附图容易看清，有时适当不同地显示各构成要件的尺寸或比率等。在不脱离本发明的宗旨的范围内，可以对数量、位置、尺寸或部件等进行省略、追加、变更、替换、更换、其他变更。
图1是具备本实施方式的静电吸盘装置(晶片支承装置)的等离子体处理装置的概略剖视图。等离子体处理装置100具备真空容器101和固定于真空容器101的内部的静电吸盘装置1。真空容器101具有底壁102、从底壁102的外周端向上侧延伸的筒状的侧壁103及固定于侧壁103的上端并与底壁102在上下方向上对置的顶壁104。
在真空容器101的内部空间的底部固定有静电吸盘装置1。静电吸盘装置1固定于底壁102的内侧面(图示上表面)。本实施方式的静电吸盘装置1以载置晶片W的载置面(晶片支承面)2a朝向上侧的状态配置于真空容器101内。静电吸盘装置1的配置方式为一例，也可以为其他配置方式。
真空容器101的底壁102具有沿厚度方向贯穿底壁102的开口部102a和排气口102b。静电吸盘装置1从真空容器101的内侧(图示上侧)封闭开口部102a。排气口102b位于静电吸盘装置1的侧方。未图示的真空泵连接于排气口102b。
静电吸盘装置1具备具有载置晶片W的载置面2a的电介质基板2、支承电介质基板2的支承部件3、位于支承部件3的外周侧的侧面罩4及配置于电介质基板2的图示上表面的聚焦环5。
电介质基板2俯视时为圆形状。电介质基板2由复合烧结体构成，该复合烧结体具有机械强度且具有针对腐蚀性气体及其等离子体的耐久性。作为构成电介质基板2的电介质材料，优选使用具有机械强度而且具有针对腐蚀性气体及其等离子体的耐久性的陶瓷。作为构成电介质基板2的陶瓷，例如优选使用氧化铝(Al2O3)烧结体、氮化铝(AlN)烧结体、氧化铝(Al2O3)-碳化硅(SiC)复合烧结体等。
在电介质基板2的载置面2a上优选以规定的间隔形成有多个突起部(省略图示)。多个突起部分别具有比晶片W的厚度小的直径。载置面2a的多个突起部支承晶片W。突起部的形状可以任意选择，例如可以举出圆柱形等。
支承部件3为从电介质基板2的背面2b的外周端朝向底壁102延伸的圆筒状的部件。背面2b为朝向与电介质基板2的载置面2a相反的一侧(图示下侧)的面。在本实施方式的情况下，电介质基板2和支承部件3构成单一部件。电介质基板2和支承部件3也可以设为单独的部件。
支承部件3具有从底壁102侧(图示下侧)的端部向径向外侧扩展的凸缘3a。凸缘3a俯视时为圆环状。支承部件3通过凸缘3a和底壁102例如螺纹紧固而固定于底壁102。凸缘3a沿着底壁102的开口部102a的周缘而配置。凸缘3a与底壁102之间例如由O型圈等气密地密封。
支承部件3的内侧的空间经由底壁102的开口部102a与真空容器101的外侧的空间相连。电介质基板2的背面2b露出于支承部件3的内侧的空间。作业人员能够通过底壁102的开口部102a接近电介质基板2的背面2b。
侧面罩4为沿上下方向延伸的圆筒状的部件。侧面罩4覆盖在支承部件3的外侧。在本实施方式的情况下，侧面罩4与电介质基板2的侧端面2c及支承部件3的外周面3b在径向上对置。侧面罩4保护电介质基板2的侧端面2c及支承部件3的外周面3b免受等离子体的影响。侧面罩4例如由氧化铝(Al2O3)、石英等构成。侧面罩4的材质只要为具有所需的耐等离子体性的材料，则不受特别限定。静电吸盘装置1也可以设为不具备侧面罩4的结构。
在本实施方式中，侧面罩4设置于凸缘3a的上表面。侧面罩4也可以固定于真空容器101的内壁。侧面罩4的上端部4a位于电介质基板2的侧方。侧面罩4在上端部4a的内周侧的角部具有沿着内周缘延伸的缺口部4b。聚焦环5的外周部配置于缺口部4b的内侧。侧面罩4的上侧的端面4c的高度位置(图示上下方向的位置)与聚焦环5的上表面5a的高度位置及晶片W的上表面的高度位置大致一致。
静电吸盘装置1具有设置于电介质基板2的内部的RF电极6、连接于RF电极6的短路部件7及连接于短路部件7的主供电棒8。另外，RF为“Radio Frequency(射频)”的缩写。
在本实施方式的情况下，RF电极6兼作在晶片W上生成等离子体的电极和通过静电吸附力固定晶片W的静电吸附用的电极。RF电极6包括进行等离子体生成和晶片的静电吸附的区电极。
如图1所示，RF电极6位于在电介质基板2的厚度方向上载置面2a侧的表层部。
如图2所示，RF电极6被分割为沿电介质基板2的板面方向(水平方向)排列的多个电极。RF电极6具有位于载置面2a的第1区电极6a和位于载置面2a周围的环吸附区域2d的第2区电极6b。在本实施方式的情况下，第1区电极6a由沿电介质基板2的平面方向排列的11个区电极构成。第2区电极6b由沿电介质基板2的平面方向排列的4个区电极构成。
第1区电极6a位于电介质基板2中俯视时与载置晶片W的载置面2a重叠的区域。第1区电极6a由相对于电介质基板2的中心位置沿径向及周向这两个方向排列的多个区电极构成。所述区电极的数量可以任意选择。第1区电极具有一个区电极61、4个区电极62a、62b、62c、62d及6个区电极63a、63b、63c、63d、63e、63f。这些区电极优选俯视时彼此不重叠。第1区电极优选整体上为圆形或大致圆形，但并不仅限于此。
区电极61为位于电介质基板2的中心的俯视时呈圆形的电极。
4个区电极62a～62d为分别沿周向延伸的带状的电极。4个区电极62a～62d具有彼此相同的形状及大小。4个区电极62a～62d在区电极61的径向外侧沿周向以等间隔排列。4个区电极64a～64d配置成俯视时呈圆环状。
6个区电极63a～63f为分别沿周向延伸的带状的电极。6个区电极63a～63f具有彼此相同的形状及大小。6个区电极63a～63f在配置4个区电极62a～62d的区域的径向外侧沿周向以等间隔排列。6个区电极63a～63f配置成俯视时呈圆环状。
第2区电极6b位于电介质基板2的周缘部。第2区电极6b位于电介质基板2中俯视时与载置聚焦环5的环吸附区域2d重叠的区域。第2区电极6b能够吸附聚焦环5。第2区电极6b优选整体上为圆环形或大致圆环形。第2区电极中所包含的区电极的数量可以任意选择。在本实施方式的情况下，第2区电极6b由沿电介质基板2的平面方向排列的4个区电极64a、64b、64c、64d构成。4个区电极64a～64d为分别沿着电介质基板2的周缘部延伸的带状。4个区电极64a～64d具有彼此相同的形状及大小。4个区电极64a～64d在电介质基板2的周缘部以等间隔排列。4个区电极64a～64d配置成俯视时呈圆环状。这些区电极优选俯视时彼此不重叠。
在静电吸盘装置1中，构成第1区电极6a的11个电极和构成第2区电极6b的4个电极的面积为彼此接近的值。即，RF电极6优选被分割为具有均等面积的多个电极。由此，在被分割的多个区电极中流过的电流变得均等。不易产生从主供电棒8向RF电极6的供电路径中的电流集中，供电路径不易破损。这些多个电极优选厚度也大致相同。并且，第1区电极6a和第2区电极6b优选俯视时彼此不重叠。
RF电极6的分割数即每一个区电极的面积可以根据输入到RF电极6中的电力的大小任意地确定。作为等离子体激发用的高频电力，例如输入1kW以上、10MHz以上的高电力时，在300mm晶片用的静电吸盘装置1的情况下，RF电极6优选被分割为10～20个区电极。更优选的RF电极6的分割数为13～17个。
另外，构成第1区电极6a的多个区电极的配置方式为一例，也可以采用其他方式。
例如，在本实施方式中，设为第1区电极6a在径向及周向这两个方向上分割的结构，但第1区电极6a也可以仅在径向上分割，也可以仅在周向上分割。
并且，在本实施方式中，设为第2区电极6b由沿周向排列的多个区电极64a～64d构成的结构，但也可以设为各个区电极64a～64d进一步在径向上分割的结构。或者，第2区电极6b也可以设为多个圆环状的区电极沿径向排列的结构。所述多个圆环状的区电极分别可以为连续的圆环状的区电极。
如图1及图2所示，多个供电销7b从构成第1区电极6a的11个电极各自的下表面及构成第2区电极6b的4个电极各自的电极的下表面朝向电介质基板2的背面2b延伸。各供电销7b的下端部从背面2b向下侧突出。在本实施方式的情况下，构成RF电极6的13个区电极分别连接一根供电销7b。供电销7b例如由铝、铜、钨、科瓦铁镍钴合金等金属材料构成。
短路电极7a由薄金属板构成。短路电极7a例如由镍、铝、铜等金属材料构成。如图2所示，短路电极7a具有从电介质基板2的中心朝向径向外侧延伸的多个(8根)带状电极71～78。带状电极71～78俯视时与一个或多个供电销7b重叠。带状电极71～78分别具有插入供电销7b的贯穿孔。
短路电极7a紧固在露出于电介质基板2的背面2b的多个供电销7b。在本实施方式的情况下，各供电销7b被插入到短路电极7a的贯穿孔中。各供电销7b在下端部具有外螺纹部。短路电极7a通过被拧入供电销7b的外螺纹部的螺母7c固定于电介质基板2的背面。并且，多个螺母7c将短路电极7a与多个供电销7b电连接。通过该结构，短路电极7a与第1区电极6a及第2区电极6b电连接。
螺母7c的构成材料中可以使用与供电销7b相同的金属材料。供电销7b和螺母7c可以设为彼此不同的材质。
主供电棒8固定于位于电介质基板2的背面2b的中心的供电销7b。在本实施方式的情况下，主供电棒8为圆柱状的导电部件。主供电棒8例如由铝、铜、不锈钢等金属材料构成。在本实施方式的情况下，主供电棒8为在由不锈钢制的棒材料或管构成的基材的表面具有镀Ni薄膜的结构。主供电棒8具有在电介质基板2侧的端面(上端面)开口的内螺纹部。供电销7b的下端部的外螺纹部被拧入主供电棒8的内螺纹部。
在主供电棒8与电介质基板2之间固定有短路电极7a的中心部。主供电棒8在电介质基板2侧的端面与短路电极7a连接。由此，主供电棒8与第1区电极6a及第2区电极6b经由短路电极7a及供电销7b电连接。
在本实施方式的情况下，如图1所示，短路电极7a以挠曲的状态固定于多个供电销7b。即，作为金属薄板的短路电极7a在与电介质基板2的紧固位置之间被保持为挠曲的状态。
短路电极7a的尺寸随着使用时的温度变化而变化，但在本实施方式中，短路电极7a的挠曲量随着尺寸的变化而变化，因此能够减小从短路电极7a作用于供电销7b的应力。由此，能够作为短路电极7a与供电销7b的连接部或供电销7b与区电极的连接部。
电源装置110连接于主供电棒8。电源装置110具备等离子体激发用的高频电源111、匹配器112、静电吸附用的直流电源113及电阻114。等离子体激发用的高频电源111经由匹配器112电连接于主供电棒8。静电吸附用的直流电源113经由电阻114电连接于主供电棒8。
聚焦环5配置于围绕载置面2a的圆环状的环吸附区域2d。在载置面2a与圆环状的环吸附区域2d之间存在高低差，但也可以设为在所述之间不存在高低差而平坦的结构。在本实施方式的电介质基板2中，在载置面2a与环吸附区域2d的边界设置有朝向径向外侧的高低差面。即，环吸附区域2d的上表面位于比载置面2a更靠下侧的位置。如图1所示，配置于环吸附区域2d的聚焦环5的外周部比电介质基板2向径向外侧更突出。从电介质基板2向外侧突出的聚焦环5的外周部配置于侧面罩4的缺口部4b内。聚焦环5的上表面的高度位置(上下方向位置)与载置于载置面2a的晶片W的上表面的高度位置大致一致。
聚焦环5例如将具有与载置于载置面2a的晶片W相同导电性的材料作为形成材料。具体而言，可以将硅、碳化硅、石英、氧化铝等用作聚焦环5的构成材料。通过配置聚焦环5，在晶片W的周缘部，能够使针对等离子体的电环境与晶片W大致一致。由此，在晶片W的中央部和周缘部不易产生等离子体处理的差异或不均匀。
如图1所示，静电吸盘装置1在电介质基板2的内部具有加热器电极9。加热器电极9在电介质基板2的厚度方向上位于RF电极6与背面2b之间。加热器电极9与加热器电源120电连接。等离子体处理装置100控制从加热器电源120输入到加热器电极9中的电力来进行晶片W的加热控制。
加热器电极9可以被分割为沿电介质基板2的平面方向排列的多个加热器区电极。加热器区电极的形状及配置不受特别限定。即，加热器电极9可以在径向上分割，也可以在周向上分割，也可以在径向及周向这两个方向上分割。在本实施方式中，加热器电极9位于电介质基板2的内部，但加热器电极9也可以固定于电介质基板2的外侧。
静电吸盘装置1除了加热器电极9以外，还可以具备与电介质基板2的外表面接触的温度调整装置。作为温度调整装置，可以配置在内部具有制冷剂流路的液冷底座(base)等。静电吸盘装置1也可以设为不具备加热器电极9的结构。
RF电极6及加热器电极9优选由氧化铝-碳化钽(Al2O3-Ta4C5)导电性复合烧结体、氧化铝-钨(Al2O3-W)导电性复合烧结体、氧化铝-碳化硅(Al2O3-SiC)导电性复合烧结体、氮化铝-钨(AlN-W)导电性复合烧结体、氮化铝-钽(AlN-Ta)导电性复合烧结体、氧化钇-钼(Y2O3-Mo)导电性复合烧结体等导电性陶瓷，或者钨(W)、钽(Ta)、钼(Mo)等高熔点金属形成。
RF电极6及加热器电极9的厚度不受特别限定，例如可以设为0.1μm以上且100μm以下。RF电极6及加热器电极9的厚度更优选为5μm以上且20μm以下。
若RF电极6及加热器电极9的厚度小于0.1μm，则难以确保足够的导电性。若RF电极6及加热器电极9的厚度超过100μm，则由于RF电极6及加热器电极9与电介质基板2的热膨胀率差，容易在RF电极6与电介质基板2的接合界面及加热器电极9与电介质基板2的接合界面形成裂纹。
如以上所说明，在本实施方式的静电吸盘装置1中，RF电极6被分割为多个区电极，RF电极6与主供电棒8经由将多个区电极彼此进行连接的短路部件7电连接。根据该结构，通过从一个主供电棒8供给电力的RF电极6被分割为多个区电极61、62a～62d、63a～63f、64a～64d，在每一个区电极中流过的电流变小。由此，电流不易集中在短路部件7与区电极的连接部，容易避免上述连接部的破损。
在本实施方式中，在区电极61的周围以圆环状配置有区电极62a～62d。并且，在区电极62a～62d的周围以圆环状配置有区电极63a～63f。此外，在区电极63a～63f的周围以圆环状配置有区电极64a～64d。即，RF电极6俯视时被分割为相对于电介质基板2的中心位置沿径向排列的多个区电极。
根据该结构，能够减小RF电极6中的电场强度的径向不均匀。能够使在电介质基板2上激发的等离子体的径向分布均匀化。
在本实施方式中，区电极62a～62d、区电极63a～63f及区电极64a～64d分别在圆环状的区域内沿周向以等间隔配置。即，RF电极6俯视时被分割为相对于电介质基板2的中心位置沿周向排列的多个区电极。
根据该结构，能够减小RF电极6中的电场强度的周向不均匀。能够使在电介质基板2上激发的等离子体的周向分布均匀化。
在本实施方式中，短路部件7具有多个供电销7b和短路电极7a，该多个供电销7b分别从多个区电极61、62a～62d、63a～63f、64a～64d向电介质基板2的背面2b侧延伸并露出于电介质基板2的背面2b，该短路电极7a位于电介质基板2的背面2b，将多个供电销7b彼此进行连接，并且连接于主供电棒8。根据该结构，由于短路电极7a位于电介质基板2的外侧并经由比较长的供电销7b连接于RF电极6，因此即使在短路电极7a随着温度变化而发生膨胀收缩的情况下，由短路电极7a的尺寸变化产生的应力也不易作用于供电销7b与RF电极6的连接部，能够更有效地抑制破损。
并且，由于短路电极7a位于电介质基板2的外侧，因此容易对短路电极7a进行冷却。由于能够抑制短路部件7整体的温度上升，因此能够减小作用于区电极与供电销7b的连接部的热应力。由于能够对短路电极7a直接进行空冷或液冷，因此例如也能够实现仅在等离子体激发时对短路电极7a进行冷却的动作方式。
在本实施方式中，作为晶片支承装置的一方式，对RF电极6兼作静电吸附电极的结构的静电吸盘装置1进行了说明，但本发明的晶片支承装置也可以以不具有静电吸盘功能的结构使用。
(变形例)
图3是表示变形例的静电吸盘装置1A的局部剖视图。
在图3中，标注了与图1及图2相同的符号的构成要件为与实施方式的静电吸盘装置1相同的构成要件。
变形例的静电吸盘装置1A在电介质基板2的内部且比RF电极6更靠载置面2a侧具有静电吸附电极10。静电吸附电极10具有俯视时与载置面2a重叠的第1静电吸附电极10a和俯视时与环吸附区域2d重叠的第2静电吸附电极10b。在第1静电吸附电极10a和第2静电吸附电极10b上可以连接有共用的电源，也可以连接有单独的电源。第1静电吸附电极10a和第2静电吸附电极10b的高度位置(上下方向位置)可以彼此一致，也可以不同。
在变形例的静电吸盘装置1A中，RF电极6也被分割为多个区电极。为了方便，在图3中示意性地示出RF电极6被分割为4个区电极65、66、67、68的例子。这些区电极优选俯视时彼此不重叠，但并不仅限于此，也可以至少一部分重叠。在4个区电极65～68上分别经由供电销7b连接有短路电极7a。短路电极7a连接于位于电介质基板2的背面2b的中央部的主供电棒8。3个区电极65～67优选位于俯视时与载置面重叠的区域内(第1区电极)，但并不仅限于该例子。在图3中，区电极65～67从截面观察时全部配置于相同的高度位置，但根据需要，可以并不仅限于这些例子。
在变形例的静电吸盘装置1A的情况下，位于最外周的区电极68(第3区电极)俯视时与晶片W的外周部和聚焦环5双方重叠。在图3中的变形例中，在载置面2a与圆环状的环吸附区域2d之间不存在高低差，电介质基板2的上表面为均匀的平坦面，聚焦环5和晶片W为大致相同的厚度。通过将位于电介质基板2的最外周部的区电极68以跨越晶片W的外周部与聚焦环5的边界部的方式进行配置，容易在晶片W的外周部和聚焦环5的上方激发均匀的等离子体。另外，根据需要也可以不存在所述高低差。即，电介质基板2的上表面可以不是均匀的平坦面，或者，载置面2a与圆环状的环吸附区域2d之间可以不存在高低差。
在变形例的静电吸盘装置1A的情况下，电介质基板2和支承部件3为单独的部件。电介质基板2和支承部件3由沿着外周面在周向上延伸的接合材料12相互固定。作为接合材料12，例如可以使用钎料或陶瓷喷镀材料。
支承部件3具有从端部向径向内侧扩展的凸缘，凸缘的端部俯视时与底壁102的内侧端部重叠。
在以上的变形例的静电吸盘装置1A中，在电介质基板2的内部具有加热器电极9和静电吸附电极10。加热器电极9位于比RF电极6更靠电介质基板2的背面2b侧的位置。静电吸附电极10位于比RF电极6更靠所述电介质基板的晶片载置面侧的位置。根据该结构，能够分别利用单独的电源驱动等离子体激发用的RF电极6和静电吸附用的静电吸附电极10。
变形例的静电吸盘装置1A可以代替图1所示的静电吸盘装置1来使用。静电吸盘装置的结构可以根据等离子体处理装置100的结构或所载置的晶片W的种类、被激发的等离子体的方式等进行选择。
产业上的可利用性
本发明可提供一种高温使用时的可靠性优异的晶片支承装置。本发明可提供一种能够施加大电力高频的高温用静电吸盘台。
标号说明
1-静电吸盘装置(晶片支承装置)
2-电介质基板
2a-载置面
2b-背面
2c-侧端面
2d-环吸附区域
3-支承部件
3a-凸缘
3b-外周面
4-侧面罩
4a-上端部
4b-缺口部
4c-上侧的端面
5-聚焦环
5a-聚焦环的上表面
6-RF电极
6a-第1区电极
6b-第2区电极
7-短路部件
7a-短路电极
7b-供电销
7c-螺母
8-主供电棒
9-加热器电极
10-静电吸附电极
10a-第1静电吸附电极
10b-第2静电吸附电极
12-接合材料
61、62a～62d、63a～63f、64a～64d、65～68-区电极
71～78-带状电极
100-等离子体处理装置
101-真空容器
102-底壁
102a-开口部
102b-排气口
102c-密封材料
103-侧壁
104-顶壁
110-电源装置
111-高频电源
112-匹配器
113-直流电源
114-电阻
120-加热器电源
W-晶片
HRF-高频(高频供电)

Claims (15)

1.一种晶片支承装置，其具备电介质基板和设置于所述电介质基板的内部的RF电极，其中，
所述RF电极被分割为沿所述电介质基板的平面方向排列的多个区电极，
并且所述晶片支承装置具有：短路部件，连接所述多个区电极彼此；及
主供电棒，从所述电介质基板的背面侧连接于所述短路部件。
2.根据权利要求1所述的晶片支承装置，其中，
所述RF电极俯视时被分割为相对于所述电介质基板的中心位置沿径向排列的多个所述区电极。
3.根据权利要求1或2所述的晶片支承装置，其中，
所述RF电极俯视时被分割为相对于所述电介质基板的中心位置沿周向排列的多个所述区电极。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的晶片支承装置，其中，
所述RF电极被分割为具有均等面积的多个所述区电极。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的晶片支承装置，其中，
所述短路部件具有：
多个供电销，从所述多个区电极分别向所述电介质基板的背面侧延伸，并露出于所述电介质基板的背面；及
短路电极，位于所述电介质基板的背面，连接所述多个供电销彼此，并且连接于所述主供电棒。
6.根据权利要求5所述的晶片支承装置，其中，
所述短路电极以挠曲的状态固定于所述多个供电销。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的晶片支承装置，其中，
在所述电介质基板的内部具有加热器电极和静电吸附电极，
所述加热器电极位于比所述RF电极更靠所述电介质基板的背面侧的位置，
所述静电吸附电极位于比所述RF电极更靠所述电介质基板的晶片载置面侧的位置。
8.根据权利要求1所述的晶片支承装置，其中，
所述RF电极包括进行等离子体生成和晶片的静电吸附的多个区电极。
9.根据权利要求6所述的晶片支承装置，其中，
所述短路电极具有从所述电介质基板的中心朝向径向外侧延伸的多个带状电极。
10.根据权利要求1所述的晶片支承装置，其中，
所述电介质基板具有：
晶片载置面；及
圆环状区域，围绕所述晶片载置面且其上表面位于比所述载置面更靠下侧的位置，
所述RF电极俯视时具有：
第1区电极，位于俯视时与所述晶片载置面重叠的区域；及
第2区电极，位于俯视时与所述圆环状区域重叠的区域。
11.根据权利要求10所述的晶片支承装置，其中，
所述第1区电极包括：
圆形的电极，位于中心；及
多个带状的电极，沿周向及径向排列。
12.根据权利要求10所述的晶片支承装置，其中，
所述第2区电极包括沿周向排列的多个带状的电极。
13.根据权利要求10所述的晶片支承装置，其中，
所述第1区电极和所述第2区电极位于不同的高度位置。
14.根据权利要求1所述的晶片支承装置，其中，
所述电介质基板具有：
晶片载置面；及
圆环状区域，围绕所述晶片载置面且其上表面位于与所述载置面相同的高度，
在所述晶片载置面与所述圆环状区域之间具有高低差，
所述RF电极具有：
第1区电极，位于俯视时与所述电介质基板的晶片载置面重叠的区域；及
第3区电极，位于俯视时与所述晶片载置面和所述圆环状区域双方重叠的区域。
15.根据权利要求14所述的晶片支承装置，其中，
所述第1区电极和所述第2区电极位于相同的高度位置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005018992A (ja) * 2003-06-23 2005-01-20 Ibiden Co Ltd プラズマ発生装置用電極埋設部材
JP2005197391A (ja) * 2004-01-06 2005-07-21 Ibiden Co Ltd プラズマ発生装置用電極埋設部材
TWI404165B (zh) * 2007-04-02 2013-08-01 Sosul Co Ltd 基材支撐裝置及包含該裝置之電漿蝕刻裝置
JP5960384B2 (ja) * 2009-10-26 2016-08-02 新光電気工業株式会社 静電チャック用基板及び静電チャック
JP5896595B2 (ja) * 2010-10-20 2016-03-30 ラム リサーチ コーポレーションＬａｍ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ ２層ｒｆ構造のウエハ保持体
JP6030045B2 (ja) * 2013-12-03 2016-11-24 日本碍子株式会社 セラミックヒータ及びその製法
WO2018163935A1 (ja) * 2017-03-06 2018-09-13 日本碍子株式会社 ウエハ支持台
WO2020008859A1 (ja) * 2018-07-04 2020-01-09 日本碍子株式会社 ウエハ支持台

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